Современный жесткий диск — устройство, появившееся на свет стараниями многих специалистов и воплотившее в себе последние достижения в технологиях хранения информации. Если сравнить HDD начала компьютерного века и современные модели, то можно сказать, что их связывают только название и принцип хранения информации. Современный жесткий диск представляет собой небольшое по размеру устройство, которое устанавливается в 2,5- или 3,5-дюймовый отсек корпуса. Внешне он выглядит как металлическая коробка, внутри которой находятся все необходимые механизмы и схемы управления. Однако внешний вид совершенно не отражает сложность внутреннего «мира» HDD. Жесткий диск состоит из следующих компонентов:
Количество магнитных пластин может быть разным и зависит как от емкости жесткого диска, так и от применяемых технологий хранения информации, то есть от плотности записи. Как правило, жесткие диски персональных компьютеров имеют одну - две пластины плотностью записи не менее 40 Гбайт на каждую. Жесткие диски с большим количеством магнитных пластин обычно устанавливают в более мощные компьютеры, например в серверы. Магнитные пластины собраны в один блок и установлены на ось двигателя, который раскручивает их с большой скоростью. Для чтения и записи информации на жесткий диск предназначены магнитные головки, также собранные в один блок. Их количество может быть разным. В современных HDD установлено не менее 16 головок. Чем больше магнитных головок имеет HDD, тем быстрее он работает с нужной информацией. Двигатель, имеющий линейную скорость вращения, раскручивает магнитные пластины. Типичная скорость вращения пластин — 7200 об/мин, однако часто встречаются HDD со скоростью вращения 5400 об/мин, 10 000 об/мин и 15 000 об/мин. Последние из них, как правило, имеют SCSI-интерфейс и устанавливаются в серверы. Специальная система управляет углом поворота блока головок в необходимом направлении. Информация, которую она для этого использует, записана на жестком диске и представляет собой специальные сервометки, которые часто называют низкоуровневым форматированием: это разметка секторов диска и их адреса с идентификаторами доступа. Поскольку операционная система имеет доступ лишь к полям данных секторов, то для «общения» с диском используется контроллер, преобразующий физический формат в стандартизированный логический. Контроллер представляет собой печатную плату, на которой расположены микросхемы и электронные узлы HDD. На контроллере находится процессор, который управляет всеми составляющими жесткого диска, используя в качестве платформы специализированный программный код, зашитый в микросхеме BIOS. В частности, процессор управляет двигателем пластин и блока головок и отвечает за прием и передачу информации. Он преобразовывает информацию в нужный формат и передает ее по шлейфу, который подключается к контроллеру на материнской плате. Необходимое для работы процессора программное обеспечение и некоторые параметры большей частью хранятся в микросхеме BIOS. Другая часть этих данных записана в специальном системном (служебном) секторе жесткого диска. Эта область недоступна для пользователя, что позволяет защитить жесткий диск от потери служебных данных. Без этих данных HDD работать не может. В рабочем состоянии пластины HDD вращаются с заданной скоростью, а головки в силу своей миниатюрности и легкости движутся над ними на созданной вращением магнитной подушке. Когда питание пропадает, блок головок за счет энергии вращения двигателя отходит в сторону и опускается на специально отведенный для этого участок диска, на котором отсутствует информация. Описанный эффект называется парковкой, или автопарковкой, головок. |
|
|||
